Un connecteur qui prend 42 N pour être accouplé et un qui prend 68 N peuvent tous deux être électriquement fonctionnels. Mécaniquement, cependant, ce ne sont pas le même produit.
Avant de décider si l’un ou l’autre des résultats est acceptable, trois questions doivent être répondues : Qu’est-ce qui a exactement été accouplé ? À quelle vitesse ? Et contre quelle exigence de produit ?
C’est le rôle pratique de EIA-364-13.
EIA-364-13E, Procédure de test de force d’accouplement et de découplage pour connecteurs et prises électriques, fournit une méthode pour déterminer les forces nécessaires pour accoupler et découler les connecteurs électriques, les prises et les dispositifs d’accouplement spécifiés. Sauf indication contraire du document de référencement, la méthode A s’applique.
Une distinction compte dès le départ :
EIA-364-13 définit la méthode de test. Cela ne donne pas à chaque connecteur la même force acceptable de couplage ou de découpage.
Le connecteur, le produit ou la spécification client peut encore définir la vitesse de test, la configuration de l’échantillon, l’état du loquet, les limites de force et d’autres exigences.
C’est là qu’un test utile EIA-364-13 commence.
Ce que l’EIA-364-13 mesure réellement
Dans sa version la plus simple, un test d’accouplement mesure la force nécessaire pour amener l’interface du connecteur spécifiée dans son état d’accouplement. Le test de désaccouplement mesure la force nécessaire pour les séparer à nouveau.
Cela semble simple jusqu’à ce que le connecteur atteigne le luminaire.
Un assemblage réel peut avoir deux contacts ou quarante. Il peut inclure des broches guides, des fonctions de polarisation, des joints, un loquet, un support sur le circuit imprimé ou un faisceau de câbles. Certaines spécifications évaluent la paire réelle de connecteurs ; d’autres nécessitent un calibre défini ou un dispositif d’accouplement.
Tout de ces détails peuvent modifier ce que la cellule de charge détecte.
Pour la force d’accouplement, une valeur inattendument élevée peut amener un ingénieur à étudier les interférences dimensionnelles, la charge de contact, l’alignement, la friction du logement ou une autre condition mécanique. Une force de découplage inattendument faible peut justifier la vérification de la rétention de l’interface, de l’usure des contacts, de la variation dimensionnelle ou des changements après des cycles d’accouplement répétés.
Aucune des deux valeurs ne doit être interprétée sans prendre en compte la spécification réelle du connecteur.
Méthode A vs Méthode B : Définir ce qui est accouplé
L’oscilloscope EIA-364-13 s’adapte aux configurations d’accouplement de connecteurs ainsi qu’aux connecteurs ou sockets utilisés avec des jauges ou dispositifs spécifiés. La méthode A est utilisée sauf indication contraire du document de référencement.
Du point de vue de l’ingénierie des tests, la question utile est simple :
Avec un assemblage d’accouplement réel, le dispositif doit reproduire la relation souhaitée entre les deux composants. Lorsqu’un manomètre contrôlé ou un dispositif d’accouplement est spécifié, le dispositif doit maintenir cette interface définie correctement et de manière répétée.
Ne sélectionnez pas une configuration simplement parce qu’elle est plus facile à fixer. Vérifiez d’abord la norme contrôlée et la spécification du produit référentielle.
| Considération du test | Assemblage réel | Calibre / Dispositif spécifié |
|---|---|---|
| Que est-ce qui est évalué ? | Paire de connecteurs prévue | Interface avec une géométrie d’accouplement définie |
| Fixture tient | Les deux composantes | Connecteur/socket et périphérique spécifié |
| Préoccupation d’alignement | Axes d’accouplement des deux composants | Axe appareil-à-interface |
| Source de condition de test | Spécification de référence | Référence à la spécification |
La différence devient importante lorsque l’on compare les résultats de différents laboratoires. Une valeur de force n’est significativement comparable que lorsque la configuration d’accouplement sous-jacente est également comparable.
Définissez le connecteur avant de définir les paramètres de la machine
L’une des façons les plus simples de produire des données de force de connecteur incohérentes est de commencer à programmer le testeur avant que la condition de l’échantillon ne soit définie.
Pour un test répétable, enregistrez la paire ou la jauge du connecteur, la population de contacts, l’orientation et l’historique de l’échantillon. Notez si l’ensemble est fixé à un PCB, un câble ou un boîtier et si ces pièces influencent la façon dont il peut être fixé.
Regardez ensuite le système de verrouillage.
Le loquet fait-il partie de la mesure ?
Pas nécessairement.
Par exemple, une spécification de produit TE Connectivity publiée faisant référence à EIA-364-13 spécifie les mesures d’accouplement et de désaccouplement avec les
D’autres familles de connecteurs peuvent gérer différemment les fonctions de verrouillage.
Avant de tester, répondez à une question apparemment simple :
Si cette condition change entre les essais, les résultats peuvent ne plus décrire le même événement mécanique.
la conception des luminaires compte plus qu’elle n’en a l’air
Un testeur de force ne connaît que la charge transmise à travers son axe de mesure. Il ne peut pas dire si cette charge vient des contacts, du boîtier du connecteur ou d’un mauvais luminaire.
Considérons deux moitiés de connecteur qui devraient s’accoupler sur la même ligne centrale.
Si l’un est monté légèrement incliné, la machine peut toujours les pousser ensemble. La force mesurée, cependant, peut désormais inclure la charge latérale, la friction entre les caractéristiques de guidage, les interférences du logement et la déformation causée par l’installation elle-même.
Un pic de force causé par un désalignement reste une lecture réelle de la cellule de charge. Ce n’est tout simplement pas nécessairement le comportement du connecteur que vous vouliez mesurer.
Cela devient particulièrement important avec les connecteurs à haute densité et multi-broches, où plusieurs contacts et surfaces de guidage peuvent s’engager dans une courte distance de déplacement.
Rigide ou auto-alignant ?
Un luminaire rigide peut bien fonctionner lorsque la géométrie du connecteur et l’axe d’accouplement sont contrôlés avec précision. Il fournit une référence stable et reproductible.
Mais une plus grande rigidité n’est pas automatiquement meilleure.
Si deux moitiés rigides de luminaires sont légèrement désalignées, la machine peut forcer le connecteur à compenser une erreur de configuration qui n’existerait pas dans un assemblage normal.
Une disposition flottante ou auto-alignante peut être utile lorsque la spécification applicable l’exige ou lorsqu’une liberté limitée est requise pour reproduire le comportement d’accouplement prévu par le connecteur.
Il n’existe pas de règle universelle selon laquelle chaque luminaire doit flotter ou être rigide. L’approche correcte dépend du connecteur et de la condition de test spécifiée.
Une vérification utile avant de collecter les données de production consiste à effectuer plusieurs cycles d’essais à basse vitesse et à observer l’échantillon. Si le connecteur se déplace, se plie, se tord ou s’aligne visiblement lors de l’engagement, il faut examiner la configuration avant de considérer la courbe de force résultante comme une donnée de base.
Vitesse de test : Suivez la spécification de référence
Il y a une erreur récurrente lors des tests de connecteurs : quelqu’un trouve une vitesse de test dans un ancien rapport ou une autre fiche technique de connecteur et la traite comme la vitesse EIA-364-13 pour chaque produit.
Les spécifications publiées du connecteur montrent pourquoi cette approche est peu fiable.
One Molex se référant à l’EIA-364-13 utilise 25 ± 3 mm/min et définit la force d’accouplement au maximum de 39,2 N et la force de découplage au minimum de 2,45 N. Une autre spécification Molex utilise
L’exemple TE mentionné précédemment utilise un taux maximal de
Mettez ces exemples côte à côte et le message devient clair :
| Exemple publié | Vitesse de test | Exigence de couplage | Exigence de désaccouplement |
|---|---|---|---|
| Connector A | 25 ± 3 mm/min | 39.2 N max | 2,45 N min |
| Connecteur B | 25 ± 6 mm/min | Spécifique au produit / par circuit | Spécifique au produit / par circuit |
| Connector C | ≤12,7 mm/min | 9.8 N/contact max | 0.9 N/contact min |
| Connector D | 100 mm/min | Spécifique au produit | Spécifique au produit |
Ce sont des exemples de
La règle pratique est la suivante :
Ne sélectionnez pas les limites de vitesse ou de force de test uniquement à partir du numéro EIA-364-13. Vérifiez la spécification qui invoque la méthode.
Un flux de travail pratique de test EIA-364-13
Une fois l’exigence réglée, la séquence en laboratoire devient relativement simple.
Commencez par identifier l’édition contrôlée EIA-364-13 ainsi que la spécification produit ou client qui l’invoque. Consignez la configuration d’accouplement requise, la vitesse, l’état du spécimen, l’état du loquet et les critères d’acceptation.
Ensuite, préparez le connecteur dans l’état requis. Un connecteur de production entièrement rempli et un échantillon d’ingénierie partiellement peuplé peuvent produire des forces très différentes. Il en va de même pour un nouveau sémicier comparé à un spiègle ayant déjà subi des cycles d’accouplement répétés.
Montez l’échantillon et établissez l’axe d’accouplement. Avant de collecter des données, vérifiez que le connecteur peut effectuer la course requise sans que le luminaire ne touche le boîtier, le câble, le circuit imprimé ou la structure de la machine.
Exécutez le coup d’accouplement au taux spécifié et enregistrez la réponse à la force sur le parcours requis.
À partir de la condition de couplage complet, effectuer le coup de découplage dans les conditions requises.
Enfin, comparez les valeurs mesurées avec la condition
Pour le travail de développement, conserver l’intégralité des données de déplacement de force est utile même lorsque le critère d’acceptation formel ne nécessite qu’une force maximale ou minimale.
force de reproduction n’est pas une force de rétention terminale
Ces termes sont parfois mélangés car ils impliquent tous de pousser ou tirer des composants de connecteur. Ils ne répondent pas à la même question d’ingénierie.
La force d’accouplement décrit la résistance mécanique lorsque les interfaces de connecteurs spécifiées se rejoignent.
La force de rétention terminale concerne la capacité d’un terminal ou d’un contact individuel à rester retenu dans son boîtier.
Une spécification de connecteur peut contenir plusieurs de ces exigences côte à côte. La documentation publiée sur les connecteurs, par exemple, peut faire référence à EIA-364-13 pour les tests de compagnon/détaché tout en attribuant la rétention des terminaux à une procédure de test distincte.
| Test | Que bouger ? | Ce qu’il évalue |
|---|---|---|
| Force d’accouplement | La paire de connecteurs se déplace ensemble | Résistance mécanique lors de l’accouplement |
| Force de désaccouplement | La paire de connecteurs se sépare | Résistance mécanique pendant la séparation |
| Conservation des terminaux | Le terminal est extrait du logement | Rétention du contact au logement |
| Crimp pull | Le fil est retiré du terminal | Intégrité du sertissage fil-terminale |
Des équipements similaires de mesure de force peuvent être adaptables à plusieurs de ces tests, mais le dispositif de fixation, l’échantillon et l’interprétation sont différents.
Cette distinction est particulièrement utile lors de la préparation d’une RFQ.
Le chiffre de pic n’est qu’une partie de l’histoire
Supposons que deux connecteurs atteignent tous deux une force de couplage maximale de 48 N.
Si c’est le seul résultat stocké, ils sont identiques.
Regardez maintenant les courbes de déplacement de force complètes.
Le premier connecteur monte en douceur lorsque les contacts s’engagent et atteint son pic près de la position attendue.
Le second montre un pic brusque de 48 N à mi-parcours, recule, puis continue l’accouplement.
Ce sont des comportements mécaniques très différents.
Une trace force-déplacement aide à montrer
Une courbe relativement lisse peut montrer un engagement progressif suivi du pic principal d’accouplement et de la fin du coup. Un pic brusque précoce peut justifier la vérification de l’alignement, des caractéristiques de guidage, des interférences de logement ou un contact prématuré inattendu. Une montée raide vers la fin de la course peut justifier la vérification du fond, de l’engagement du loquet, des interférences dimensionnelles ou du contact du luminaire.
Ce sont des indices diagnostiques, pas des diagnostics automatiques. La même forme de courbe peut avoir plusieurs causes.
C’est pourquoi la courbe est la plus utile lorsqu’elle est combinée à l’inspection de l’échantillon et à la connaissance de la géométrie du connecteur.
Exemple fonctionnel : Configuration d’un test d’accouplement de connecteur
Considérons un connecteur hypothétique à 24 positions.
Les valeurs suivantes sont utilisées uniquement pour démontrer
| Exigence | Exemple |
|---|---|
| Force de couplage maximale attendue | Aprox. 70 N |
| Vitesse de test | 25 mm/min |
| Mouvement requis | 32 mm |
| Direction du test | Accouplement + désaccouplement |
| Latch | Désengagé |
| Sortie requise | Force de pointe + courbe force-déplacement |
Commencez par la capacité de force.
Un pic attendu de 70 N est d’environ
Une configuration de 5 kgf ne peut pas couvrir ce pic attendu et peut donc être éliminée.
Une plage de 10 kgf couvre nominalement 70 N, mais elle laisse une marge de manœuvre limitée. Si la variation de l’échantillon ou un échantillon anormal peut dépasser la valeur attendue, cela doit être pris en compte.
Une configuration de 20 kgf offre une capacité nettement supérieure. La meilleure option dépend de la spécification réelle du capteur, de la résolution de mesure requise, de la tolérance de surcharge et de la variation attendue.
Le point n’est pas que
Il s’agit que la plage de force doit être sélectionnée à partir de l’enveloppe de test réelle au lieu de se remettre par défaut à la capacité machine la plus élevée disponible.
Vient ensuite le voyage. Un mouvement requis de 32 mm se trouve confortablement dans un système fournissant 150 mm de course d’essai.
Le débit demandé de 25 mm/min est également intégré à un testeur conçu pour un mouvement contrôlé à basse vitesse.
À ce stade, le luminaire peut être la partie la plus spécifique à l’application de la configuration. Un connecteur à 24 positions peut générer une charge latérale importante si ses moitiés d’accouplement sont maintenues hors axe. Les plans de connecteurs — ou de préférence un échantillon physique pour des géométries inhabituelles — aident à définir le dispositif avant la fabrication.
La spécification d’équipement résultante peut désormais être écrite beaucoup plus clairement :
C’est une meilleure spécification d’achat que de simplement demander un « testeur de connecteurs de 100 kgf ».
Où les données de force du connecteur se trompent
Lorsque les résultats répétés sont incohérents, la cellule de charge n’est pas toujours la première à blâmer.
La position du luminaire change entre les spécimens. Un connecteur qui s’appuie contre une surface de référence différente à chaque fois n’est pas testé dans la même condition mécanique.
La vitesse de test provient d’une mauvaise spécification. Un débit utilisé pour une famille de connecteurs précédente a été copié dans le nouveau programme sans vérifier l’exigence applicable.
L’historique du connecteur est inconnu. Un nouveau spicien est comparé à un qui a déjà été accouplé à plusieurs reprises.
Ce sont des problèmes de configuration ordinaires, mais ils peuvent rendre difficile la comparaison de données de force autrement bonnes.
Une pratique utile en laboratoire est de sauvegarder les informations de configuration avec le résultat numérique. Une valeur de force sans sa configuration est beaucoup moins utile six mois plus tard.
Sélection de l’équipement pour les tests EIA-364-13
Le testeur de force du connecteur droit n’est pas simplement celui qui a la plus grande capacité de charge.
Commencez par les charges d’accouplement et de découplage attendues et sélectionnez une plage de force qui les couvre avec la marge de manœuvre appropriée. Considérez la résolution de mesure nécessaire pour l’application plutôt que de sélectionner par défaut la capacité maximale.
Ensuite, confirmez la vitesse et la course.
La machine a besoin de suffisamment de mouvement utilisable pour le test complet, pas seulement de la longueur d’engagement nominale du connecteur. La géométrie du dispositif et la position d’approche peuvent consommer un débat supplémentaire.
L’espace de travail compte aussi. Un petit connecteur monté sur un circuit imprimé ou fixé à un ensemble de câbles peut nécessiter un espace de jeu de luminaire nettement plus grand que ce que les dimensions de son boîtier laissent penser.
Enfin, décidez quelles données le test doit produire.
Pour une vérification d’acceptation simple, la valeur de pic de couplage ou de découpage applicable peut suffire. Pour la comparaison d’ingénierie, l’évaluation des fournisseurs ou l’analyse des défaillances, les données synchronisées de force et de déplacement fournissent beaucoup plus de contexte.
RS-6600A pour les tests de force d’accouplement et de découplage des connecteurs
Le testeur ITM-LAB RS-6600A de force d’insertion et d’extraction est conçu pour des mesures contrôlées de couplage, de découplage et de force de connecteur associées.
Les capacités de force disponibles de
Le système fournit une course d’essai < forte data-start="21785 » data-end="21809">0–150 mm et des configurations avec des vitesses de test de
| Paramètre | RS-6600A |
|---|---|
| Force capacité | 5 / 10 / 20 / 50 / 100 kgf |
| Coup de test | 0–150 mm |
| Vitesse de test | 0,01–300 ou 0,01–600 mm/min |
| Résolution de déplacement | 0,001 mm |
| Force unités | N, kN, gf, kgf, lb |
| Précision de l’équipement | Level 0.5 |
| Drive system | Moteur servo Panasonic |
| Fixture | Configurable en géométrie du connecteur |
Le dispositif final doit être sélectionné ou conçu en fonction de la géométrie réelle du connecteur, de la direction d’accouplement et de la condition de test requise.
Pour une nouvelle application, les plans et photos du connecteur sont généralement plus utiles que le nom du connecteur seul.
Que envoyer lors de la demande d’un système de test de force de connecteur
Pour une paire de connecteurs standard, la sélection du luminaire peut être simple. Pour un boîtier inhabituel, un assemblage monté sur PCB ou un connecteur multi-broches, un peu d’informations d’application permet d’économiser beaucoup d’échanges.
Les informations utiles incluent :
Fabricant du connecteur / numéro de pièce · Plans de prise et de fiche · Dimensions globales · Nombre de contacts · Force d’accouplement et de découplage prévue · Vitesse requise · Déplacement requis · État du loquet · EIA-364-13 / spécification produit applicable · Sortie requise · Photos ou échantillons de connecteurs
Pour un luminaire personnalisé, un dessin dimensionnel est particulièrement utile. Un échantillon physique peut être préférable pour des géométries complexes.
L’objectif est de définir le
Questions fréquemment posées
EIA-364-13 spécifie-t-elle la limite de force d’accouplement ?
Pas comme une valeur universelle unique pour tous les connecteurs. EIA-364-13 fournit la méthode de test de la force d’accouplement et de découplage ; Le connecteur, le produit ou la spécification client applicable détermine les limites d’acceptation pertinentes. Les spécifications publiées des connecteurs faisant référence à EIA-364-13 utilisent des limites différentes selon les interfaces.
Quelle vitesse dois-je utiliser pour un test EIA-364-13 ?
Utilisez la vitesse requise par le test et la spécification du produit en référence au lieu de copier une vitesse d’un autre connecteur. Les spécifications du produit publiées faisant référence à EIA-364-13 démontrent que différentes familles de connecteurs peuvent utiliser des vitesses de test substantiellement différentes.
Faut-il engager le loquet du connecteur pendant le test ?
Seulement si c’est la configuration de test requise. Certaines spécifications publiées exigent explicitement des mesures d’accouplement et de découplage avec le loquet désengagé. Vérifiez toujours le connecteur concerné ou les spécifications du client.
La force d’accouplement est-elle la même que la force de rétention terminale ?
Non. La force d’accouplement et de découplage décrit l’interaction entre les interfaces des connecteurs d’accouplement. La rétention du terminal évalue la capacité d’un contact individuel à rester retenu dans son boîtier de connecteur. Ce sont des essais mécaniques distincts qui peuvent utiliser des procédures et des dispositifs différents.
Quelle plage de cellules de charge dois-je utiliser pour les tests de force du connecteur ?
Commencez par la force maximale de test attendue, puis considérez la variation de l’échantillon, la marge de manœuvre requise, la résolution de mesure et la spécification réelle du capteur. Sélectionner par défaut la capacité la plus élevée disponible n’est pas nécessairement la meilleure stratégie de mesure.
un numéro standard n’est pas un plan de test complet
EIA-364-13 fournit aux ingénieurs connecteurs une méthode commune pour mesurer la force d’accouplement et de découpage. Cela ne supprime pas la nécessité de comprendre le connecteur testé.
Avant que le premier échantillon n’entre dans le luminaire, vous devez savoir
Une fois ces questions résolues, la sélection de l’équipement devient beaucoup plus facile.
Pour la ITM-LAB RS-6600A, le système de test peut alors être configuré autour de la plage requise force, la vitesse de test, la course, le dispositif et la sortie de données, plutôt que sur la seule capacité de la machine.
